包学习|声音的产生与传播

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" e3 ], _9 T% q
. E; r, t: n5 X. G* ]( g! ?8 S4 p& t9 h

1 A! L. @6 d! ]' a( k/ T

2 ]/ g7 Y0 g- e" i# `' J5 `

人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声,其振动频率一定在20-20000次/秒之间。

! F% U" Y) J+ L) W( I

《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。

3 S& T. [! P! a& H3 [3 i$ |1 s/ E

敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?不知道的话,就快和包Sir走进“声”的世界咯!

0 j% {7 k3 x, W4 f' J; J6 z( C" |

小编乱入

7 M* u* L: H" J, ]4 e) D8 L' F

知识会

. B* `5 H* e# s

知识点1 声音的产生

4 \8 ~* B' Q. K6 j, F

1.探究声音的产生条件

# u. u# Q# M8 c7 ]! \

操作:

2 k% o2 X6 h$ }" S( f$ P

(1)敲击音叉,音叉发声,把正在发声的音叉接触用悬线悬挂的小球,小球被反复弹起,说明:发声的音叉在振动.

" d- q8 `+ e) U7 g

音叉发声时在振动

$ j# V: A$ j0 Q% r, V: O( ^

(2)将豆子放在发声的喇叭上面,豆子随着音乐“起舞”,说明:发声的喇叭在振动.

' C6 I, u/ P* `5 R @* N3 m

喇叭发声时在振动

" R1 V+ d/ o/ {

(3)把七彩粉末放在鼓面上,敲击鼓面,七彩粉末开启了“颜色盛舞”,说明:发声的鼓面在振动.

- O; Q0 l. r; H$ S0 `2 R% F: q1 f) b

发声的鼓面在振动

* f2 x1 g, R5 W& r4 f, X

敲黑板

. O+ e8 X; U* d6 E& f9 H

实验方法

5 \( _1 v4 [0 z. ~

(1)归纳法

6 T" k3 M) y9 _

发声的音叉在振动,发声的喇叭在振动,发声的鼓面在振动……归纳总结得出:一切正在发声的物体都在振动.

% n6 t. j. n& o7 [7 H

(2)转换法

! C9 U2 `6 W& m

发声的音叉肉眼看不到振动,可以通过小球跳起来体现,这种将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来,叫转换法.

; r$ Q, e8 @- Q) E/ l3 W! p8 G

如叩击桌子,桌面看不到振动,可以通过桌面上水杯内水面的波纹来体现,波纹在实验中起到将微小振动放大的作用.

' |" D; U) J4 T2 U6 d4 g

- \5 q- P; _* Z3 @4 l0 n) o

9 @% g* N, c7 P b9 R+ f

2. 声源

+ `7 _% k4 Z- y8 a

声音是由物体的振动产生的,正在发声的物体叫声源.固体、液体、气体都可以因振动而产生声音,都可以成为声源

5 n ~- [% ]0 F, h0 P: q

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

7 T8 y" {2 O! {# `& x3 E

* Y+ H& F8 P4 J

7 S) \# X& g; ]

+ g) D `* X% {. f

& x' M; [" b% d

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

" s5 u% p7 ?. w4 g- N

水下开枪,水振动发声

+ x A2 V/ n- {

又如传统爆米花机,爆米花出锅时会发出一声“嘭“的声音,就是由于空气振动发声.

4 a' {6 i2 V3 ?. V& [" O& d# h

空气振动发声

8 h' S0 E4 ^, B( d2 X/ q

敲黑板

$ t. D6 F! T# c ]+ y% S2 D

物体只有振动才能发声,发声的物体必在振动.振动停止,发声也停止,但原来发出的声音仍继续存在并传播,所以一旁的人还能听到声音.

( X6 w& d* G- k; t* \7 p/ D

示范例题

, R6 _, K* X/ \) `, y+ u9 @

例题1.(填空题)小丽和小华一起做了几个实验:小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感;小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花.通过对上面两种实验现象的分析,你能得出的结论是:声音是由物体的振动产生的

9 D% j9 V' S6 r! X- i: K

4 S2 z: i$ R9 f1 |1 N( a

' p8 F2 K: B4 I4 ?

【答案】声音是由物体的振动产生的

- }5 p& s" v, L

【解析】小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感,小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花,这说明发声的音叉是振动的,故结论为:声音是由物体的振动产生的.

" q4 g% W: I. w5 T8 Y

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

7 w7 e( l: f! u2 L7 f% t7 S

A.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动

2 }0 ^1 b+ s- R7 g/ R3 V2 y$ X

B.有声音产生,就一定有物体在振动

& A2 i$ m' m- }, S* ?0 p) f% N

C.振动停止后,物体停止发声

# G' K$ T* a) k7 O9 K" V- X

D.有时候物体不振动也可以发声

8 k9 _ T9 u5 |( r0 |5 b {

【答案】D

; A3 T# @# g4 k5 @6 w1 v# L# S

【解析】A、C项,声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止,故A、C正确,不符合题意;

0 g, P9 J3 S3 R Z q

B项,因声音是物体振动产生的,所以有声音产生,就一定有物体在振动,故B正确,不符合题意;

2 f, y$ Z8 }0 c! s

D项,声音是物体振动产生的,物体不振动就不会发出声音,故D错误,符合题意,故选D.

) } g7 ^8 d+ f3 N( L% E8 W2 }( {( c

知识点2声音的传播

/ X: _ T4 f- N) a) n* A% a4 L

1.声音的传播

5 i& P$ o7 z3 B5 o

(1)演唱会上,台下的观众能听到歌手的声音,说明:空气(气体)可以传声.

: o& J+ L$ I- z! t

0 b8 N0 }6 ^9 y' o( X

^; g9 Q# e/ t. p) m5 p( D

气体传声

0 r+ o. P; {" X. e( z9 Y

(2)花样游泳运动员在水下能听到音乐起舞,说明:水(液体)可以传声.

3 i& y- B) r$ Z0 M

4 X2 v) ]+ v' h- P$ q

9 f9 p' |3 `2 F6 ~& ] v4 P

液体传声

( \- U. R; W. m: f1 ^( i$ J3 g' D

(3)人捂着耳朵,也可以听到自己的说话声,说明人身体本身(固体)可以传播声音.据说音乐家贝多芬晚年失聪后,就用牙咬住木棒的一端,另一端抵在钢琴上来听自己演奏的琴声.

2 {' C- c* |! d

(4)将正在发声的音响放在玻璃瓶内,并逐渐抽出瓶内的空气,听到的声音逐渐变小,甚至听不到.进一步推理:真空不能传声.

* v$ b3 I- H" W: f# }

真空不能传声

. z. S# d, S+ c; {6 G9 P8 @

结论:声音的传播需要介质,一切气体、液体、固体都是传播声音的介质,真空不能传声.(且固体传声效果最好,液体次之,气体再次之.)

$ s& Z) Y; R( x1 C+ V

敲黑板

9 @2 d; ^6 E" T) J; S1 i

理想实验法

: B0 y4 c4 o% m; O- {

随着瓶内空气的不断抽出,听到的声音越来越小,由此推理,如果把罩内空气全部抽出,则听不到声音.其实将瓶内空气全部抽出是不可能的,只是一种假设.

1 S9 M) E0 i3 ~8 O8 V+ w

这种在实验的基础上,忽略次要因素,进行合理推理,得出结论,达到认识事物本质的目的的方法为理想实验法,又称实验推理法.这是一种重要的实验方法.

* B2 j6 w! P% b/ Z2 _( l, Q, g9 K4 F

2. 声音的传播方式

6 A, A. n9 s% P8 O& n: Z

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

, P4 T/ w- ]3 S- Y5 |! a( X/ y

( D( }3 o; Z3 z8 I" U8 Z& p( b

0 G" y/ E$ ~# d; j" D

声波传播的模拟图

& ]9 H5 ~% g3 L7 b

如敲击音叉发声,音叉振动,带动周围的空气振动,形成疏密相间的波动,向远处传播,类似向水中投一个小石子,水波向四周扩散.

: W2 R7 E( B! Y4 @& ]1 d4 T

3 q1 G: f) o' E; e k

6 B4 T/ y6 T( i

拓展

; ]! C! ?. R9 M7 k7 u8 w

人耳听声的过程

/ L" n% _0 h6 h$ d5 w. m

' z/ B0 A5 c4 O4 r3 E6 ?& j

7 Q, {7 L1 J4 W }6 \! v

(1)通常耳朵听声音

9 x4 }* i. ~5 M# I! y

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

( Z N! v3 c* R% n# {

(2)特殊情况下耳朵听声音

& i) r; o3 G0 O

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

+ R6 n5 h" D5 A/ b% |

示范例题

7 b8 z8 w3 y( t

例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )

/ ?/ S/ ~. o% ~

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

4 t( O0 A" z8 }

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

2 V3 o8 @' `; g( M: A* d: J

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

9 z+ p e) B: N ^1 h7 C, {

D.原因不明

6 B2 r% R B. E2 c' m) ]* E6 Q

【答案】C

# C; h. N( @; P; W

【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.

4 B3 \% V0 T u: m8 U ^

点拨

8 H' u; u: c% s

抓住声音产生和传播的条件,振动产生声音,有传声介质才能传播,最后有健康的耳朵,才能听到声音.

0 ?- q! ~2 f/ a. q

例题2.(填空题)音乐会上,演员正在台上吹奏笛子,笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动,笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.

' S$ A6 d* N4 s

. S8 z/ N( {: P

- W& b( F+ M1 I" N0 c. C/ X/ _- p

【答案】振动;空气

5 q+ v/ _. D: y; Z/ r( ~7 t- D

【解析】声音是由物体的振动产生的,笛子发声是因为空气柱在振动;笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.

. U+ W: F1 x) d$ S5 x: _" O

知识点3声速

& d/ R% a+ J7 K9 I/ Y

1. 声速及其影响因素

5 e0 I/ d' G+ N1 g$ Y& E( v/ v

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

: ?* H) l0 @+ g4 Z' E5 L. Z

' ~& L9 A) z. P! c4 Y9 p" L+ W. `

$ K; x6 m q8 S+ h' M% I' Z

一些介质中的声速

& ~9 m3 f7 ^! k6 E$ T; J

(1)不同介质中,声音的传播速度不同.一般情况下,在固体、液体、气体中的声速大小关系为:v固>v液>v气.

+ ^& z+ r( @8 e

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

, [ U# G$ f( A6 e1 O7 p h$ ~# }' S2 H

赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩,即使相距不大远的人也难以听清对方的大声喊叫.

1 ?/ D9 \ _: ~+ ^- d

这是因为:气温影响空气密度,气温高,空气密度小,则声速大,由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况.晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的.

$ N* I8 Z5 H: j

2. 回声及回声测距

. c3 P! R" ~" d( `7 r

2-1 回声

0 e5 ]' G( c; K! ~ B

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

$ C/ s/ c4 U8 Q0 M5 B R

回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳才能把回声跟原声区分开来.

o+ d" a% A/ a3 I: ?

2-2 回声的应用

( U! A. f3 `$ s" m, W3 Y$ i$ V

加强原声

7 D2 c. E9 c' A: Y' v& h+ R4 n& s

如果离障碍物太近,声波很快(小于0.1s)被反射回来,人耳无法区分回声和原声,回声和原声混在一起,相互加强,会觉得声音更响亮.如在室内说话比在旷野中说话更响亮.

6 w. ^. |, s/ K4 B, w( b$ `8 r

如北京天坛的圜丘,位于天坛的最南端,外面有二层圆形围墙,中间是三层圆形石坛,上层台面四周环砌台面石,中心一块圆形石板称“天心石”.站在天心石上发声说话,会觉得自己的声音特别洪亮,这是因为从天心石上发出的声音传到四周的石栏和墙受阻以后,就同时从四周向天心石反射回来,总共只有0.07 s,说话的人几乎无法辨出原音与回声,所以听起来十分洪亮.

* J" F4 T# k" N7 p5 t u

3 N( f- r. L9 P2 x. X: n' ^

! O5 [* M8 z5 p4 Y' `( F& {! t

天坛圜丘

' h0 n1 a: B1 F0 K: b

回声测距

% M1 `+ H1 v% U, v5 i

利用回声可以测量声源到障碍物的距离.当声源位置不变时,声音所走过的距离是声源距障碍物距离的两倍,即v声t=2s,故s=,其中t为从发声到接收到回声的时间间隔,v声为声音在介质中传播的速度.

/ @- ^5 F- S! w) H: R1 q* R7 j

& ]; I6 \: d7 b7 J( Z" V6 }

: _- [& X7 |9 C0 \5 \

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

9 D3 u3 ^+ J3 W F. O

示范例题

; b, J9 c. q* r) u

例题1.(单选题)有一根很长的正在送水的钢管,一个工人从管的一端用锤子敲了一下,则关于另一个工人在管子的另一端听到响声,下列说法正确的是( )

0 V% I) g6 A0 A3 F9 i

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

* _. w) g/ _7 y

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

! g' c& N, b: h: C

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

5 q+ I1 V9 g; w( Y; ]- \

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

( e0 s% h6 a; i* k6 Z

【答案】C

_# ?0 [4 x5 L* ]& t- g

【解析】根据对声速规律的理解,声音在钢管、水、空气三种介质的传播速度依次减小,由速度的变形公式可知,发声处与听者距离一定,声速不同,传播时间不同,且钢管较长,所以听到三次声音,依次是钢管、水、空气传来的.

) S& V! d" y2 H6 `6 v3 H

点拨

& H/ l1 u6 I, W! u& P7 B- a1 y+ g

(1)知道声音在固体、液体和气体中传播速度的大小关系是解题的关键.本题情境中听到三次声的前提是钢管足够长,如果太短,两次声音的时间间隔小于0.1s,人耳是分辨不出两声的,

" R. r( B, H6 t# v4 m

(2)另外注意题意中所说的管子里面是否装水,如果装水听到三次声,如果没装水听到两次声.

0 I" A3 {, o8 G$ D4 Z2 d0 |0 ]/ Q& ^

K重难

( \; `' Z& c8 j( f

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

# W% k$ H6 m/ R

在一些问题中,常常将声音的产生与传播事例组合起来,让我们分析哪些属于探究声音的产生条件,哪些属于探究声音的传播条件.解决这类问题,需要我们对声音的产生条件和声音的传播条件了熟于心.

& w1 ?% z( u" x( f/ k

(1)声音的产生往往围绕“振动”两个字,近几年以转换法为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等.

; ^. k: G" K/ @2 Z9 }$ @- p

(2)关于声音的传播事例分析,重点找到反映声音在传播的关键词语.真空罩内放入闹铃的实验常是出题热点,重点是考查理想实验法的推理思维.也有联系生活实际的问题,如真空玻璃、空心砖的声学优点等.

# v4 l: {( f- E

示范例题

" e; b3 h( g8 m4 x2 v$ R

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

$ |6 n. M7 [# ]9 ?. H4 ^/ N

- O1 A+ U" j3 i3 m+ {9 U6 M

* v& [7 B6 h" f, r0 s8 c! ~

A.图A

' y4 v& k# v8 \% K; ?7 Q

B.图B

" u! k7 R m$ N F/ h

C.图C

5 }' X r0 V5 V0 |* G, z' t- h: Y U

D.图D

# S) B: T: x6 m# G [$ i: {

【答案】C

+ X3 i& a/ u& h* q& R8 t& I* t8 V

【解析】声音由物体的振动产生,敲击水瓶,水瓶会由于振动产生声音,故A不符合题意;

$ Y, V5 f+ ^4 ?' h9 Z. f

响铃的闹铃正在振动,能发声,只是由于没有介质(空气)不能传播而已,故B不符合题意;

1 l7 M x& {# B4 b6 {6 r- w

关闭收音机后,收音机不再振动,故不能产生声音,故C符合题意;

5 V6 Z0 f4 B2 t4 K0 x# U+ o& {

吹着的吸管笛,是空气柱在振动,能够产生声音,故D不符合题意.

/ G+ T! N1 S( l/ \! a! O

例题2.(填空题)如图所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会多次被弹开,说明音叉在振动,在此实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大,便于观察,这种研究方法叫转换法

7 L3 V1 z8 e! U; b; p9 y

! E r+ U" c& `& s+ p

9 D8 G' B Y- z4 P

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

' d j' r( s5 i: u$ \

【解析】此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”;将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球多次被弹开,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察;该现象说明了音叉在振动;该实验方法是转换法.

- ^& i' r! [' c7 A9 v7 [6 M

声明:以上内容摘自包学习APP_动态教辅《全息解读·物理|八年级上》,欢迎来包学习和更多小伙伴一起学习更多知识吧。

1 }& U# M0 r( G* V ) X/ e. C! ^5 L8 D9 s2 ^% M' c
* o G+ N3 y+ B& @ b* m/ |- X2 j0 r9 F$ Q/ e$ X$ a8 | E' Z0 l; s2 B ; }3 G' M- I ?0 o$ [% z# ~4 d, ], o1 o' D; P5 v
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茶江鱼
活跃在6 天前
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